Таяние мерзлоты снизу породило новый тип гигантских оползней в Канаде

В 2017 году в долине реки Джонсон на Северо-Западных территориях Канады сошел огромный оползень. Он сорвал со склона глыбы вечной мерзлоты размером с дом и оставил на поверхности шрам длиной около 3 километров. Ничего подобного по масштабу в этом регионе до того не фиксировали.

Год спустя похожее произошло в долине реки Редстоун. Второй оползень вышел меньше, но тоже сместил около 4,5 миллиона кубических метров грунта – примерно четверть объема 2017 года. По склону опять скользили огромные плиты мерзлой земли, а не жидкая грязь, как бывает при обычном оттаивании мерзлоты.

Новое исследование показало, что оба случая относятся к ранее не описанному классу оползней. Ученые назвали их "отрывными оползнями вечной мерзлоты". По его выводам, с потеплением и изменением характера лесных пожаров такие события будут случаться чаще.

Исследованием руководил Джозеф Янг, который занимался этой работой во время учебы в аспирантуре Альбертского университета. Команда объединила спутниковые снимки, съемку с дронов, полевые пробы грунта, геофизические измерения и компьютерное моделирование. Это позволило восстановить не только масштаб оползней, но и механизм их возникновения.

Оба случая произошли в центральной части долины реки Маккензи, в зоне прерывистой вечной мерзлоты. Так называют территории, где мерзлые породы лежат не сплошным массивом, а чередуются с талыми участками. Толщина мерзлого слоя здесь обычно составляет от 20 до 40 метров, а температура держится около -1 °C – почти на грани таяния.

С 1980 по 2020 год мерзлота в регионе прогревалась примерно на 0,3 °C за десятилетие. А в 1995 году на участках, где позже сошли оползни, бушевали сильные лесные пожары. Исследователи считают, что именно сочетание этих двух факторов и запустило всю цепочку.

По модели команды Янга, рост температуры поверхности и резкий прогрев грунта во время пожаров вызвали небольшие подвижки мерзлоты. От них в земле пошли трещины, и по этим трещинам вода начала просачиваться глубоко вниз. Дойдя до нижней границы мерзлого слоя, она стала растапливать его снизу.

Такое таяние "снизу вверх" для вечной мерзлоты нетипично. Обычно она оттаивает сверху: верхний слой превращается в грязевую жижу, которая медленно стекает по склону. Здесь всё происходит иначе.

Когда основание мерзлого слоя тает, вся его толща теряет сцепление с породами внизу. Мерзлота целиком срывается и быстро скользит вниз огромными монолитными блоками – как это и случилось в 2017 и 2018 годах. Важную роль играет и время: воде, просачивающейся сквозь трещины, нужно около 20 лет, чтобы добраться до нижней границы мерзлоты.

Этот срок хорошо объясняет хронологию. Оползни сошли примерно через два десятилетия после пожаров 1995 года – ровно тогда, когда талая вода успела добраться до основания мерзлого слоя.

Исследователи также выявили сотни похожих оползней по всей долине реки Маккензи. Все они приурочены к участкам, где толщина мерзлоты не превышает 40 метров, а её температура выше -1 °C. Пока такие события не повредили инфраструктуру в этом малонаселенном регионе, но крупнейшие оползни 2017 и 2018 годов перегородили реки и образовали новые озёра.

Климат уже меняется, и лесные пожары в северных широтах становятся масштабнее, горячее и продолжительнее. С учетом этого Янг и его коллеги ждут, что отрывные оползни вечной мерзлоты будут происходить чаще на территории Канады и Аляски. Каждое новое событие даст ученым возможность глубже изучить эту угрозу и понять, как она меняет облик стремительно преображающегося Севера.

Больше статей на Shazoo
Тэги:

Об авторе

Эксперт по Fallout
Главный редактор
Более 16 лет в индустрии освещения видеоигр, кино, сериалов, науки и техники. Особенно разбираюсь в серии Fallout, ценитель The Elder Scrolls. Поклонник Arcanum и Fallout Tactics. Больше всего играю в Civilization, Old World и градостроители. Изучаю ИИ и загадки космоса.